Objetivo 

O experimento visa o estudo dos fenômenos ondulatórios como a difração e

interferência através da análise da largura de suas fendas (simples ou dupla) e da

distância entre duas fendas. 

Introdução teórica 

Difração 

A propagação de uma onda se dá pela sua passagem em um anteparo (fenda

com dimensões relacionadas ao comprimento de onda), tal fenômeno é denominado

difração. A onda difratada se propagará em direções oblíquas a direção de

incidência. 

Difração por uma fenda simples

A difração por uma fenda consiste em uma onda que atravessa uma abertura

estreita de largura a e produzem a figura de difração, em uma tela de observação,

que contem um máximo central e diversos máximos secundários. Estes obedecem a

equação a seguir que evidência a separação dos mínimos (franjas escuras) através

de um ângulo θ do eixo central.

a . sinθ=m .λ (m=±1 ,±2 , ±3…)

onde: (1)

a – largura da fenda;

θ – ângulo do máximo central até o primeiro mínimo;

λ – comprimento de onda da luz;

m – ordem do mínimo (1 para o primeiro, 2 para o segundo, e assim

sucessivamente, contando a partir do centro).

A figura 1(a) mostra esquematicamente uma onda com certo comprimento de

onda λ encontrando uma fenda de largura a = 6,0λ se alarga após passar pela

abertura. A figura 1 (b) ilustra a propriedade da difração: quanto mais estreita a

fenda, maior é a difração.

Figura 1. Difração de uma onda em fenda simples. (Halliday & Resnick, 2009)

Interferência 

A interferência ocorre quando as ondas se sobrepõem. A onda resultante é

obtida somando-se as amplitudes das ondas primárias em cada ponto do espaço.

Dependendo da diferença de fase entre elas, a amplitude final pode ser maior ou

menor do que as amplitudes originais, ou nula. (Oliveira, 2010)

Interferência em fenda dupla

Um dos primeiros cientistas a realizar experiências de luz de interferência foi

Thomas Young. Este realizou um experimento que consiste em emitir uma onda

incidente sobre a fenda S0 que difrata a mesma produzindo ondas semicirculares.

Ao se depararem com o anteparo B, as ondas difratadas anteriormente se

comportam como duas fontes luminosas. Essas ondas quando deixam S1 e S2 se

combinam formam um padrão de interferência, composto de máximos e mínimos na

tela de observação C, como mostra a figura 2.

Figura 2. Experimento de interferência de Young. (Halliday & Resnick, 2009).

A intensidade da luz em qualquer ponto da tela de observação depende da

diferença entre as distâncias percorridas pelos raios de luz entre as fendas e o ponto

considerado. Se a diferença é um número inteiro de comprimentos de onda, as

ondas interferem construtivamente e a intensidade luminosa é máxima. Se a

diferença é um número ímpar de meios comprimentos de onda, as ondas interferem

destrutivamente e a intensidade luminosa é mínima. Em termos matemáticos, as

condições para que a intensidade luminosa seja máxima e mínima são:

Para máximos, franjas claras: (2)

d . senθ=m .λ (m=0 ,1,2,3… )

Para mínimos, franjas escuras: (3)

d . senθ=(m+ 12 ) . λ(m=0,1,2,3…)

onde θ é o ângulo entre os raios luminosos e uma perpendicular à tela passando por

um ponto equidistante das fendas, e d é a distância entre as fendas. (Halliday &

Resnick, 2009).